抗芯吸涤纶织物/聚氯乙烯柔性复合材料的制备及其湿热老化行为

涤纶织物/聚氯乙烯(PET/PVC)柔性复合材料具有质轻、高强及良好的可加工性能,被广泛应用于体育休闲、广告印刷等户外产品。然而,在高温、高湿等极端环境中,PET/PVC极易因吸水而造成自身力学性能的下降。采用含氟丙烯酸酯嵌段共聚物对PET织物进行改性,然后通过涂覆法得到抗芯吸PET织物增强PVC树脂基柔性复合材料(F-PET/PVC),进而探究其耐湿热老化机理。结果表明:当抗芯吸剂浓度为20 g/L时,PET织物的水接触角从0°增大至114.5°,F-PET/PVC的芯吸高度降低了约94.29%,且剥离性能降幅较小,约为15.87%。此外,湿热老化测试表明F-PET/PVC的耐湿热老化性能优于PET/PVC,其界面剥离强度和拉伸强度损失率分别由7.41%和3.61%下降为3.08%和0.48%,有望为环境用织物增强树脂基复合材料的耐久性设计提供参考。

二氧化硅气凝胶/聚丙烯熔喷非织造材料的制备及性能研究

通过熔喷非织造技术制备了一定质量比(1/100、2/100、3/100)的二氧化硅(SiO_2)气凝胶/聚丙烯(PP)熔喷非织造材料,采用扫描电镜、X射线衍射仪、万能材料试验机、透气量仪及滤料试验系统测试分析该非织造材料的结构形貌、结晶性能、晶型结构、力学性能、透气性、过滤性能等性能,结果表明:通过SiO_2气凝胶改性的熔喷非织造材料的纤维直径增大,纤维网结构疏松;其熔喷材料结晶度提高,但晶型较改性前并未改变;其透气率增高,SiO_2气凝胶/PP熔喷非织造材料的过滤效率相比单一PP熔喷非织造材料提高了约50%,但随着SiO_2气凝胶添加量增加,其拉伸力学性能有所下降。

聚乳酸/有机改性蒙脱土复合材料的制备及结晶性能研究

以多巴胺作为有机改性剂,通过溶液法处理蒙脱土(MMT)制得有机改性蒙脱土(OMMT),并经熔融共混法制备PLA、OMMT质量百分比为99∶1的PLA/OMMT复合材料。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外(FTIR)及热重(TG)对OMMT进行测试和分析,确认MMT片层上接枝有聚多巴胺分子。研究发现:在聚合物反应中随着多巴胺用量的增加和反应时间的延长,MMT片层上的聚多巴胺含量增大,MMT片层间距增大;PLA/OMMT复合材料的冷结晶温度降低、晶粒尺寸变小、结晶度增大,OMMT起到很好的成核剂作用,促进了PLA结晶性能的提高。

硼酸锌/氢氧化铝对聚氯乙烯纺织结构材料阻燃及稳定性的影响

为改善聚氯乙烯(PVC)纺织结构材料的阻燃、抑烟、防熔滴等性能,采用无机阻燃剂硼酸锌和氢氧化铝协同作用制备阻燃PVC纺织结构材料。利用极限氧指数仪、烟密度仪、热重分析仪、扫描电子显微镜分析了硼酸锌和氢氧化铝复配对PVC纺织结构材料性能的影响。结果表明:硼酸锌和氢氧化铝复配阻燃PVC纺织结构材料具有优异的阻燃性、抑烟性、防熔滴性,随着硼酸锌含量的增加,抑烟效果更佳;老化处理对PVC稳定性存在一定程度的影响,其极限氧指数值随热氧老化时间的延长先增加再降低,且随光氧老化时间的延长而增加。

汽车内饰用涤纶针刺布/聚乙烯淋膜复合材料研究

对两种用于针刺布淋膜复合材料的聚乙烯(PE)母粒进行了测试,包括热学和结晶性能、熔体流动性能和流变性能,并对其制备的两种汽车内饰用涤纶针刺布/PE淋膜复合材料的拉伸、撕裂性能进行了评价。结果表明:两种PE熔点接近(约120℃),黑色PE母粒的熔融重结晶现象明显,且淋膜加工后的结晶度下降更显著;黑色PE母粒的熔体流动速率大于原色PE母粒,二者总体介于1~5g/10min;两种PE均属于"切力变稀"熔体,在同一剪切速率和温度下,原色PE母粒的表观粘度明显大于黑色PE母粒;两种PE淋膜复合材料的拉伸延展性和撕裂性能均优于未淋膜材料,原色PE淋膜复合材料的纵、横向的拉伸强力和断裂伸长率,以及平均撕裂强力均最佳,其最大值分别可达到1572.1N、71.8%和250.5N。

碱处理开纤工艺对海岛型超细纤维革材料性能的影响

采用三因素三水平正交试验方法研究碱减量工艺中NaOH溶液浓度、处理时间和处理温度对海岛型超纤革失重率、撕裂强力和压缩弹性的影响,并对材料开纤前后的结构形貌变化进行观察,分析开纤工艺对其性能的影响。结果表明,碱液浓度对于超纤革开纤程度和性能影响最为显著,材料的撕裂强力随着开纤程度的提高呈上升趋势,压缩弹性则呈下降趋势。通过扫描电镜和压缩曲线进一步分析,可知开纤后超细纤维束内的单根超细纤维间的抱合和摩擦力的改变是造成以上变化的主要原因。在工艺参数为30g/L,85℃,10min条件下,可得综合性能和风格较为优异的超纤革材料。

阻燃增塑剂对PVC材料阻燃性能影响的研究

使用不同比例的阻燃增塑剂磷酸甲苯二苯酯(DPK)与常规增塑剂苯二甲酸二异壬酯(DINP)增塑PVC树脂,制得相应的PVC建筑膜材涂层材料。考察两者对PVC材料阻燃及加工性能的作用效果,通过热重分析法研究DPK对PVC材料热降解过程的影响,并利用扫描电镜对材料残碳形貌进行观察,分析DPK的阻燃机理。结果表明:阻燃增塑剂DPK能促进PVC脱氯化氢气体,使材料表面形成一层致密的碳化膜,具有优异的阻燃性;且w(DPK)∶w(DINP)=10∶50复合使用时,能有效改善PVC涂层材料的阻燃性和可加工性。

汽车内饰用阻燃涤纶针刺非织造材料工艺研究

为获得高性能、环保的汽车内饰用阻燃涤纶针刺非织造材料,将普通涤纶纤维和阻燃涤纶纤维通过不同质量比杂乱共混、梳理、垂直交叉成网,并采用不同针刺工艺制备获得了多规格的阻燃涤纶针刺非织造材料,系统研究了针刺工艺中针刺道数、针刺频率和步进量对涤纶针刺非织造材料的力学性能(顶破强力和拉伸强力)的影响。结果表明:当阻燃涤纶纤维的质量比为15%时,针刺非织造材料的极限氧指数(LOI)能够满足汽车内饰材料材料的阻燃性能要求;阻燃涤纶针刺布的顶破强力随着针刺道数的增加而下降,但随着针刺频率和步进量的增加而呈现先增加后减少的趋势;阻燃涤纶针刺布的拉伸强力随着针刺道数的增加逐渐而下降,但随着针刺频率和步进量的增加呈先上升后下降的趋势,通过工艺参数对针刺布力学性能影响的分析,选出最佳工艺参数:针刺道数为正反1道,针刺频率为200刺/min,针刺步进量为4 mm。

PDLLA-PCL-PDLLA的添加对PLA/PCL共混材料力学性能的影响

通过开环聚合法自主合成聚乳酸聚己内酯（PDLLA‐PCL‐PDLLA ）嵌段聚合物材料，并将其作为聚乳酸／聚己内酯（PLA／PCL）共混体系中两亲性增容剂。通过利用1 H‐NMR、FT‐IR、DMA、FE‐SEM和万能力学实验机对共混材料进行了性能测试，探索增容剂添加量对PLA／PCL共混材料结构和力学性能方面的影响规律。结果表明：随着增容剂PDLLA‐PCL‐PDLLA添加量的提高，在对PLA／PCL共混材料强度影响不大的前提下，断裂伸长率由6．35％提高至15．44％，弹性模量从1782．63 M Pa降到了1471．76 M Pa；共混形貌显示，PCL 在 PDLLA‐PCL‐PDLLA添加量到7％时，在基体PLA中分布均匀。

玄武岩/聚苯硫醚纤维复合滤料PTFE乳液浸渍工艺研究

采用PTFE乳液对玄武岩/聚苯硫醚针刺复合滤料进行浸渍后整理,通过正交试验设计,分析了乳液浓度、浸渍时间、焙烘温度和焙烘时间等工艺参数对过滤效率的影响,以获得最佳性能的复合滤料。结果表明:各因素对复合滤料过滤效率影响排序为乳液浓度>浸渍时间>焙烘温度>焙烘时间;乳液浸渍后复合滤料的平均孔径由33.1μm降低到27.3μm,过滤效率由89.9%提高到97.2%,过滤性能有了明显的提高。

滤料的覆膜处理对袋式除尘器压力损失的影响

采用PTFE覆膜和未覆膜处理聚苯硫醚非织造滤料,通过滤料性能测控系统测试和分析了过滤风速和过滤时间对于除尘器压力损失的影响。试验结果表明:除尘器压力损失随着过滤风速的增大和粉尘堆积而增大;在相同风机频率下,滤料覆膜将减少气体流量和降低过滤风速;在相同过滤速度下,覆膜滤料的过滤阻力大于未覆膜滤料的阻力。

氮化硼表面改性及其对PVC膜耐碱性能的影响

为了利用六方氮化硼(h-BN)二维的层层堆叠结构延缓聚氯乙烯(PVC)膜在碱性介质中的腐蚀速度,采用异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯(NZD-201)对h-BN进行化学改性,得到Mh-BN,并通过物理共混的方法将Mh-BN添加到PVC基体中,制备Mh-BN/PVC膜。通过失重率、物理尺寸变化、力学、色差、表观形貌等对该膜的耐碱性能进行分析。结果表明:相比于h-BN,Mh-BN表面能从59.69mJ/m^(2)下降至52.64mJ/m^(2),与PVC膜极性更加接近,相容性改善;接枝NZD-201可提升其与PVC基体的界面结合力;当Mh-BN的质量分数达到2.0%时,其在PVC膜中堆叠形成较为致密的“迷宫”结构,可有效阻隔碱性介质对PVC膜材的腐蚀,Mh-BN/PVC膜的失重率从13.33%下降至8.16%,拉伸应变保持率从62.11%提高至93.66%。耐腐蚀性能的提升对于扩展传统PVC膜的应用领域具有重要意义,该方法制备简单,结构可控,为耐腐蚀PVC膜的制备提供了理论参考。

铁酸锌/包覆型氢氧化镁复配阻燃剂对PVC膜的阻燃抑烟性能分析

软质聚氯乙烯(PVC)膜在加工过程中添加了大量的增塑剂,导致其在空气中极易燃烧且在燃烧时会产生大量有毒有害烟雾。为了同时提升软质PVC膜的阻燃和抑烟性能,将单宁酸锌(TAZn)-羟基锡酸锌(ZHS)-氢氧化镁纳米片(MHS)多层包覆型杂化阻燃剂(TAZn-MHS@ZHS)与铁酸锌(ZnFe_(2)O_(4))复配获得复配阻燃剂,通过机械共混法将所得复配阻燃剂添加到PVC基体中,经热塑成型制备得到软质PVC复合膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱对PVC复合膜的形貌和残炭进行表征,通过垂直燃烧、烟密度、热失重等测试分析PVC复合膜阻燃抑烟性和热稳定性。结果表明:TAZn-MHS@ZHS与ZnFe_(2)O_(4)复配的阻燃剂与PVC基体具有良好的相容性,可以均匀分散于PVC基体中;当复配阻燃剂中TAZn-MHS@ZHS与ZnFe_(2)O_(4)复配比为3∶1,PVC复合膜的垂直燃烧等级达到V-0级,最大烟密度比纯PVC膜下降了67.5%;阻燃机理分析表明,TAZn-MHS@ZHS与ZnFe_(2)O_(4)复配比为3∶1的阻燃剂可以提高PVC膜燃烧后的炭层致密性及石墨化程度,有效隔绝氧气和可燃性气体的溢出,高效抑制了烟雾的释放,同时提高了PVC膜的阻燃和抑烟性能。该研究可为阻燃抑烟PVC复合材料的制备提供参考。

氯化聚乙烯改性PVC膜材的制备及性能研究

以氯化聚乙烯(CPE)为增韧剂,通过热压成型制备了不同配比的改性聚氯乙烯(PVC)膜材。利用热重分析仪(TG)、动态热力学分析仪(DMA)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和能谱仪(EDS)考察了CPE的添加对改性PVC膜材热性能、动态力学性能、耐紫外光老化性能的影响。结果表明:引入CPE能够较好地改善纳米颗粒在PVC基体中的分散效果,并在一定程度上延缓了PVC膜材的老化。同时,改性PVC膜材具有较好的耐低温性能,当温度低于-30℃时,CPE用量为7.5份的膜材依然具有较高的储能模量。

芳纶纤维表面改性及其对芳纶/橡胶复合材料黏合性能的影响

以原位乳液聚合方法合成水性聚氨酯预聚体(WPUP)包覆纳米ZnO粒子(ZnO@WPUP),将KOH预处理后的芳纶纤维浸渍在改性ZnO乳液中进行二次处理,进一步与天然橡胶硫化,得到ZnO@WPUP改性芳纶/橡胶复合材料,并通过FTIR、SEM和H抽出实验等测试分析ZnO@WPUP对芳纶/橡胶复合材料黏合性能的影响。结果表明:WPUP能有效提高ZnO分散性,随着WPUP含量增加,ZnO@WPUP在芳纶纤维表面分散更加均匀,纤维表面粗糙度增大,改善了芳纶纤维表面橡胶的黏附量,从而大幅度提高芳纶/橡胶复合材料的黏结强度。

DCD对PLA熔喷纤网结构和性能的影响（英文）

通过熔纺工艺制备了不同接收距离下(DCD)的超细PLA熔喷过滤材料,系统研究了接收距离对PLA纤网聚集态结构、形态结构、物理机械性能和过滤性能的影响。结果表明:随着接收距离的增大,纤网的结晶度有所增加。接收距离的增加有利于纤网直径的减小,力学性能的改善和过滤性能的提高。接收距离在25cm时制备的PLA熔喷材料具有较理想的物理机械性能和过滤性能。

单层和双层包覆ZnSnO_3微胶囊对PVC膜阻燃及抑烟性能影响

采用极限氧指数(LOI)值、垂直水平燃烧测试、烟密度测试(SDR)、SEM、TG分析,研究了单层ZnSnO_3@Mg(OH)_2微胶囊和双层ZnSnO_3@Mg(OH)_2@三聚氰胺甲醛树脂(MF)微胶囊对聚氯乙烯(PVC)膜的阻燃及抑烟性能的影响。结果表明,ZnSnO_3@Mg(OH)_2和ZnSnO_3@Mg(OH)_2@MF微胶囊能有效提高PVC膜阻燃、抑烟、抗熔滴、自熄性能;且随着单层或双层微胶囊含量的增加,ZnSnO_3@Mg(OH)_2/PVC和ZnSnO_3@Mg(OH)_2@MF/PVC膜的极限氧指数增加,但其烟密度和自熄时间降低。TG结果表明,随着微胶囊含量增加,ZnSnO_3@Mg(OH)_2/PVC和ZnSnO_3@Mg(OH)_2@MF/PVC膜的初始降解温度向低温偏移,且其残炭量增加。ZnSnO_3@Mg(OH)_2/PVC和ZnSnO_3@Mg(OH)_2@MF/PVC膜的残炭SEM表明,添加ZnSnO_3@Mg(OH)_2和ZnSnO_3@Mg(OH)_2@MF微胶囊能有效地促进材料燃烧时产生致密碳层,不仅可以抑制氧气和热量进入PVC膜内部,而且可以抑制可燃性气体向PVC膜外逸出。SEM和拉伸强度结果显示,双层微胶囊可有效改善无机粒子在PVC基体中的分散性和相容性。